CN110116608A - 用于将fkv成型构件固定在车辆部件中的固定组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件(300)固定在机动车部件(100，200)中的固定组件，其中，FKV成型构件(300)在其两个端部处仅借助于插拔连接部与机动车部件(100，200)相连接且借助于这些插拔连接部在纵向(L)上被浮动支承。此外，本发明还涉及一种用于形成这样的固定组件的方法，以及涉及一种车门和一种车辆电池，其具有至少一个被相应固定的FKV成型构件(300)。

Description

用于将FKV成型构件固定在车辆部件中的固定组件和方法

技术领域

本发明涉及一种用于在机动车部件中固定在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件/FKV型材构件的固定组件和方法。

此外，本发明还涉及作为优选的机动车部件的一种车门和一种车辆电池，其具有至少一个在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件。

背景技术

不同机动车部件的碰撞安全性可通过预先给定的承载路径(Lastpfad)来改善。由于较小的重量、良好的可用性和高的强度，尤其由纤维塑料复合材料形成的成型构件适用于此(纤维塑料复合材料成型构件在本发明的情况中被称作FKV成型构件)，其被安装在相关部件中。

FKV成型构件的固定有时非常复杂。此外，在与金属构件接合/合并的情形中须考虑不同的热膨胀(Delta-Alpha问题)。WO 2016/015970A1描述了一种在纤维增强塑料成型件与车身框架件之间的连接组件和一种用于其制造的方法。纤维增强塑料成型件的端部被插到中间件上且与中间件粘接以及必要时还以挤孔成形的螺钉拧紧。存在使得不同的热膨胀成为可能的自由区(Freilaufzone)。

发明内容

本发明应提供一种用于容易地固定在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件的固定组件和方法。

这通过带有权利要求1的特征的根据本发明的固定组件且通过带有并列独立权利要求的特征的根据本发明的方法来实现。以另外两个并列独立权利要求，本发明同样扩展到车门以及车辆电池上。本发明的改进方案和设计方案对于所有发明主题而言类似地由从属权利要求、下面的说明书和附图得出。

根据本发明的固定组件的突出之处在于，FKV成型构件在其(两个)端部处仅借助于插拔连接部/插拔连接结构与机动车部件相连接或者被固定在机动车部件处且此外借助于该插拔连接部或者在这些插拔连接部处在(其)纵向上还被浮动支承。

根据本发明，FKV成型构件在两个轴向端部处于是仅经由借助于插拔连接部建立的形状配合连接被固定。明确未设置粘接、螺纹连接、铆接、销固定或类似的固定方式(这也就是说这些插拔连接部是无粘接、无螺纹连接和无铆接的)。这些插拔连接部使得FKV成型构件的特别容易、快速、低能耗且无排放的接合成为可能，这尤其在批量生产中是有利的。

此外插拔连接如此来获得，即，FKV成型构件不被刚性地(如在粘接、螺纹连接或铆接的情形中那样)固定，而是在其纵向上被浮动支承且因此可在限定的范围中移动。该浮动支承也可被称作可纵向移动的安装方式。该浮动支承一方面使得在FKV成型构件与机动车部件的其它构件之间的不同热膨胀成为可能，另一方面，制造灵活性同样被提高，因为FKV成型构件在提早的时刻已可被接合(例如在通过阴极电泳涂装(KTL)之前业已可以；见下文)。在制造公差方面，由浮动支承同样得出更容易的预制和装配。此外得出成本节省。

由于浮动支承，FKV成型构件可相对于车辆部件尤其是松动地来回移动。轴向运动间隙例如为0.3mm至5.0mm、优选为0.5mm至2.0mm，其中，这同样与能够实现的热膨胀相符。优选地，预期的热膨胀或者温度膨胀(或者Delta-Alpha值)被计算出且正好同样多的运动间隙被允许。在碰撞的情况中，该运动间隙被耗尽且FKV成型构件最终按预期承受压力(轴向压力负荷)。插拔连接部被相应地构造。

FKV成型构件可具有任意合适的横截面(轮廓)且优选构造成T形轮廓、U形轮廓或空心轮廓，尤其带有闭合的横截面(例如带有圆形、椭圆形或矩形横截面)。FKV成型构件优选由CFK或GFK构成且可例如借助于拉挤成型(挤拉)来制造且然后可被切割成所设置的长度。拉挤成型型材是相对有利的、轻的且非常稳定的。FKV成型构件然而也可例如通过缠绕或编织来制造。

机动车部件可具有插拔元件，其中，FKV成型构件的端部和插拔元件尤其在轴向接合方向上被彼此插接。这也就是说，FKV成型构件的端部被插到插拔元件上或被插入插拔元件中。插拔元件可构造成单独的元件且以合适的方式被固定在机动车部件处。插拔元件可由金属或由塑料制成，其中，由塑料制成的插拔元件可防止电化学反应。在插拔元件与FKV成型构件的被插入或者被插上的端部之间的轴向重叠部的尺寸被确定成，使得端部不可滑出且例如为1mm至5mm。

插拔元件中的至少一个可具有(用于FKV成型构件的相关端部的)止挡缓冲部，例如橡胶缓冲部、泡沫嵌件或弹簧，以该止挡缓冲部来抑制FKV成型构件的来回移动。

FKV成型构件的至少一个端部也可被夹紧在相关插拔元件处。该夹紧可防止FKV成型构件的松动的来回撞击(FKV成型构件在超出夹紧力的情形中才可移动)，然而不妨碍热膨胀。通过该夹紧，FKV成型构件然而还可横向于纵向被紧固。该夹紧可例如通过过盈配合/压配合或借助于在插拔元件处的简单的夹紧机构(例如弹簧夹或类似物)实现。该夹紧同样可借助于被安装到FKV成型构件的相关端部或者两个端部上的热缩套管来引起。

FKV成型构件可额外于或者补充于在其端部处的插拔连接还在其中间区域中被支撑在机动车部件处。尤其地，通过该支撑在碰撞情况中可防止或至少使纵弯曲变得困难。在中间支撑的区域中同样可设置夹紧(见上文)。

根据本发明的方法规定，在组装机动车部件时或者在装配机动车部件期间FKV成型构件的端部和插拔元件尤其在轴向接合方向上简单地仅彼此插接(这也就是说不带有其它接合过程)。优选地，机动车部件的其它构件是金属构件、尤其铝构件和/或钢构件，其具有不同于FKV成型构件的热膨胀。FKV成型构件在其端部处仅经由形状配合被如此地固定在其它构件处，即，使得不同热膨胀是可能的，如上面所说明的那样。

该机动车部件因而优选是由多个单个构件构成的组装件或者组件。该机动车部件可以是车身的组成部分，例如底板总成或是顶盖结构。然而，该机动车部件同样可以是车身安装件/附件，例如前盖或车门。由于不同热膨胀，FKV构件迄今在阴极电泳涂装(KTL过程)之后才被置入(例如在第二焊装车间中)。然而利用本发明，相关机动车部件(包括至少一个FKV成型构件在内)的组装在车身或者车身安装件的阴极电泳涂装(KTL过程)之前业已实现。这也就是说，在组装机动车部件之后或者在安装了FKV成型构件之后可进行阴极电泳涂装，包括通过干燥炉(在大约160℃至200℃的温度下)。FKV成型构件于是由于其浮动支承而具有足够的用于热膨胀的间隙。制造工序由此被显著简化，此外空间、时间和成本耗费被降低。

机动车部件相应地可以是车门(车身安装件)，带有至少一个在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件，该FKV成型构件以根据本发明的或者根据本发明制成的固定组件被固定在白车身车门(这是不带有安装件和装饰件的门结构或者门框)处或者中。

然而，该机动车部件例如同样可以是一种车辆配件，例如车辆电池(或至少一个电池壳体或者电池盒)，尤其行驶用电池或者牵引电池，带有至少一个在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件，该FKV成型构件以根据本发明的或者根据本发明所制成的固定组件被固定在电池壳体(电池盒)中、尤其在壳体下部件中。

附图说明

下面借助附图对本发明作进一步说明。在附图的图中所示出的且/或在下面所说明的特征可以也独立于特定的特征组合是本发明的一般特征且相应地改进本发明。

图1示出了带有被固定在其处的FKV成型构件的车辆-白车身车门。

图2示出了带有被固定在其中的FKV成型构件的车辆电池的壳体下部件。

图3示意性地图解说明了在图1和图2中所示出的FKV成型构件在白车身车门处或者在壳体下部处的根据本发明的固定。

具体实施方式

图1示出了属于车门的白车身车门100(不带有外皮)。在由铝和/或钢制成的白车身车门100中以下面还将进一步说明的的方式固定有在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件300。FKV成型构件300在碰撞情况中构成用于提高碰撞安全性的承载路径(压力承载路径)，尤其在所谓的小重叠碰撞的情形中。

图2示出了属于电池壳体或者电池盒的壳体下部件(下壳)200。壳体下部件200被构造成盆状且具有底部210、壁部或者侧壁220和分隔壁230。在壳体下部件200中可以以已知的方式布置有电池模块。在壳体下部件200中，在侧壁220之间以下面还将作进一步说明的方式固定有在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件300。FKV成型构件300在碰撞情况中构成用于保护电池模块的承载路径(压力承载路径)。FKV成型构件300尤其横向于行驶方向延伸且构成侧面碰撞保护。

图3图解说明了FKV成型构件300在白车身车门100处或者在壳体下部件200处的根据本发明的固定。示例性地构造成管子(拉挤成型管)的FKV成型构件300在其两个轴向端部处仅借助于插拔连接部被固定(这也就是说FKV成型构件300仅被插接)且也被浮动支承在这些插拔连接部处，从而使得该FKV成型构件在其纵向或者轴向L上可来回移动，如以双箭头表示的那样。以插拔连接部实现的轴向可移动性允许FKV成型构件300和白车身车门100或者壳体下部件200的不同热膨胀。

用于固定FKV成型构件300的固定组件包括两个插拔元件310，其可不同地或也可相同地构造。构造成单独元件的且优选一体式由塑料制成的插拔元件310以合适的常规方式被固定在、例如被粘在、拧紧且/或铆接在白车身车门100处或者在壳体下部件200处(这也就是说在其壁部220处)。插拔元件310也可直接构造在白车身车门100处或者在壳体下部件200处。FKV成型构件300的端部和被构造成鞋状的插拔元件310形状配合地插接到一起，从而得到轴向的重叠部U。在其左端部处，FKV成型构件300还被夹紧在插拔元件310处，该插拔元件为此构造有弹簧夹320或类似物。在所示的实施例中，在FKV成型构件300的两个端部处实现与插拔元件310的不仅内部的而且外部的形状配合。同样地也可仅设置有内部的或外部的形状配合。两个插拔元件310此外具有缓冲的止挡缓冲部330。

额外地，FKV成型构件300在中间被支撑。该中间支撑可例如借助于至少一个衬套340或类似物实现，该衬套或类似物布置在白车身车门100处或者在壳体下部件200处(例如在分隔壁230的其中一个处)。FKV成型构件300在纵向或者轴向L上可相对移动地被支承在衬套340中。因此，衬套340不仅具有支撑功能，而且具有导向功能。在衬套340处同样可实现夹紧。

不仅白车身车门100而且壳体下部件200都是组装件，尤其以所谓的混合构造方式(材料复合)。在白车身车门100或者壳体下部件200的组装期间或者装配时，FKV成型构件300通过插上或插入而与插拔元件310相连接且在此被其它的、尤其金属的构件在一定程度上包围或者改装成，使得该FKV成型构件仅形状配合地被连结到构件复合体中且经由形状配合还被浮动支承且被相应地引导。

Claims (10)

1.一种用于将在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件(300)固定在机动车部件(100，200)中的固定组件，其中，所述FKV成型构件(300)在其两个端部处与所述机动车部件(100，200)相连接，其特征在于，所述FKV成型构件(300)在其端部处仅借助于插拔连接部与所述机动车部件(100，200)相连接且借助于这些插拔连接部在纵向(L)上被浮动支承。

2.根据权利要求1所述的固定组件，其特征在于，所述机动车部件(100，200)构造有插拔元件(310)，其中，所述FKV成型构件(300)的端部和所述插拔元件(310)插接到一起。

3.根据权利要求2所述的固定组件，其特征在于，在所述插拔元件(310)与所述FKV成型构件(300)的端部之间的轴向重叠部(U)为1mm至5mm。

4.根据权利要求2或3所述的固定组件，其特征在于，所述插拔元件(310)构造有止挡缓冲部(330)。

5.根据权利要求2、3或4所述的固定组件，其特征在于，所述FKV成型构件(300)被夹紧在所述插拔元件(310)的至少一个处。

6.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件，其特征在于，所述FKV成型构件(300)额外地在中间区域中被支撑在所述机动车部件(100，200)上。

7.一种用于利用根据前述权利要求1至6中任一项所述的固定组件将在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件(300)固定在机动车部件(100，200)中的方法，其特征在于，在组装所述机动车部件(100，200)时将所述FKV成型构件(300)的端部和所述机动车部件的插拔元件(310)插接到一起。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，紧接着进行阴极电泳涂装。

9.一种具有至少一个在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件(300)的车门，该成型构件利用根据前述权利要求1至6中任一项所述的固定组件被固定在白车身车门(100)处。

10.一种具有至少一个在碰撞情况中承受压力的FKV成型构件(300)的车辆电池、尤其是牵引电池，该成型构件利用根据前述权利要求1至6中任一项所述的固定组件被固定在电池壳体(200)中。